核苷酸与核酸Structure and Function of Nucleic Acids.ppt

1、1、核苷酸和核酸、nucleotides和nucleicacids，2、discovering nucleic acid，1869年，瑞士科学家Miescher在外科绷带上得到含磷酸的酸性化合物，命名为“核质”。 1889年，Altmann制造了不含蛋白质的核酸产品，首先使用了核酸这个名称。 19281932年，核酸在生命现象中的地位得以确立。 1953年，Waston和Crick建立了双螺旋模型，是核酸发展史上的重要里程碑。 3、Discovery of nucleic acid，1869年Fridrich Miescher从脓细胞球中提取了富含磷元素体的酸性物质，因为存在于细胞核中，所以被

2、称为“核素”nuclein，20年后正式命名为核酸nucleic acids。 在早期的研究中，核酸被认为是细胞球中的一般化学成分，证明了核酸是线性聚合物。 1944年Avery等人证明了DNA是一种遗传物质，4，Chemical composition，element: C，h，o，n，P(9% )，Molecule:base:purin，pyridine pent ose : deoxylribose phosphate 5、Overview of nucleic acid、6，6 -氨基嘌呤2-氨基-6-酮嘌呤、7，2，4 -二酮嘧啶、8，5 -甲基尿嘧啶、9，2 -酮-4-胺Featu

3、res in ribose，共同点：多数呋喃糖和盐化学基的连接是-配置，C-1位的配置是-羟基化学基的不同： RNA是D-核糖，DNA是D-2-脱氧核糖四种，部分RNA和D-2-O-甲基核糖在RNA中是甘露聚糖、12、麦芽糖、嘌呤、嘧啶、13、葡萄糖苷、14、葡萄糖苷、腺嘌呤脱氧核苷单磷酸dAMP、15、Levels of phosphate、16、Important derivatives NTP，17循环联盟，cAMP cGMP，18，19，主结构，thesequenceofnucleotidethesequenceofthebase。20、脱氧核糖核酸、核糖核酸脱氧核糖核酸RNA DNA

4、单链聚核糖核酸单链或双链聚脱氧核糖核酸构成成分核糖构成成分脱氧核糖功能、21， Waston和Crick DNA double helix模型char gaff rules:a=tgc，DNA纤维的x射线衍射图形分析，22，23，24，基础架构，25， 26、不同种类的DNA双螺旋结构，27，28，超螺旋结构(superhelix或supercoil) DNA双螺旋链重绕后形成超螺旋结构。 正的超螺旋的缠绕方向与DNA的双螺旋相同，负的超螺旋的缠绕方向与DNA的双螺旋方向相反，29、DNA superhelix、原核生物的DNA为超螺旋DNA在真核生物中的三级结构与蛋白质有关。 与DNA结合的

5、蛋白质有组蛋白和非组蛋白。 组蛋白H2A、H2B、H3和H4各2分子形成八聚体，被2次140-145碱基对的DNA包围。 形成核小体。 H1位于核小体间的连接区，构成珠状结构。 30、核糖核酸、31、核糖核酸、一致性核酸： h1h2a、h2bh3h4、32、三、DNA函数， gene:aunitorafragmentindnamolecules whichisabletobereplicatedandtranscripted.genacticsasgeneticbasicunit .是生物遗传繁殖的物质基础。 33， DNA functions DNA和genecarrygeneticinfo

6、rmationasitsbasicfunction.thesercentitismolecurecanbeusesstementforrreplicationandtranscr rialandthereforevarioesindividually .34，RNA，35，General features in structure，构成RNA分子的4种核苷酸a、g、c、u； 核糖的第二位有羟基化学基的一般分子很小，核苷酸数的变异很多，70数千个，人的dna是280万kb，大部分的RNA分子都是线状的单链，一部分的单链被折叠日式榻榻米成双线，类似于A-DNA双线36，General featur

7、es，同一点的4种核苷酸也通过3，5 -磷酸二酯类化合物键连接，37，General features in function，遗传信息载体也是遗传信息的蓄积体太古生命可能来源于RNA。 由于RNA本身可以复制，所以RNA也有某些蛋白质的功能参与基因的调控。38、Capping、type0: m7G5 PPP5NP type1: m7G5 PPP5nmpnmptype2: m7G5 PPP5nmpnmpnp，39、帽子结构功能、保护核酸外切酶对mRNA的水解作用和核糖体识别结合，与翻译开始有关40、帽子结构功能、 该mRNA和CBPs复合物对mRNA从核向细胞质转运、与核蛋白质体结合、与翻译起

8、始因子结合、维持mRNA稳定性等起着重要作用。 41，2，Poly A tail，大部分真核mRNA的3末端有20-200腺嘌呤核苷酸聚合区，被称为聚A (polyA )尾部结构。 42、聚a尾功能与mRNA的寿命有关，保持相对稳定性的Poly(A )在细胞球内与Poly(A )结合蛋白质(PABP )结合存在，每1020盐化学基就与PABP单体结合。 因此，真核细胞mRNA的3个末端实际上是由Poly(A )和蛋白质的多聚物组成的复合物。43、3、Other features、thereraremodifybasinthemolecules .主要是甲基化m6athemolecurecont

9、entsbotecontrotionandnocodingregions . 44 hnRNA是成熟mRNA的前驱物，是hnRNA成熟mRNA的前驱物，有内含子序列intron Exon，45，mRNA functions，triplet code三体密码或密码子(codon )。 open reading frame、ORF:将由AUG和其后的连续三连体密码(无终端信号)构成的核苷酸排列称为开放读书框，是多晶肽链的查询密码排列。 CDS、46、trna结构特性、小型机械一致性70-90nt； 包装1020 % rare bases，例如DHU、mG、mA甲基化使分子疏水化TC； 3末端是CC

10、A-OH，氨基酸臂，5末端经常被磷酸化，多数是pG，分子中约半数的盐化学基相互成对，形成双线螺旋，构成三叶草结构，47，tRNA secondary stucture， d环：由含有2个二氢尿嘧啶修饰盐化学基的不同长度的盐化学基形成的d环适合不同的氨基化学基tRNA Tc环：在54-56位与rRNA结合，具有维持tRNA高级结构作用的反密码子环：一般由7个盐化学基组成，中间的3个构成反密码子，48，48 49、tRNA functions，将氨基酸活化、转运至核糖体参与蛋白质的翻译。 启动tRNA，延长tRNA修正tRNA，当结构基因发生变异时，可消除第二次变异。 50， rrna struc

11、ture allrrnasconsistofbottleandsmallsubunitsas他们Eukaryote:原核细胞70S大50s:s5s31蛋白质小30S: 16S 21蛋白质eukare s:s5.8s5s49种蛋白质小40S: 18S 33种蛋白质，51，52，rRNA function，53，rRNA function，在原核细胞16S rRNA 3端与维护序列ACCUCC和mRNA的翻译起始区互补，mRNA的识别5SrRNA从第40位到第50位有5CGAAC3和tRNA T c环中的5GT CG3标识，54、异rnasnrna参与hnRNA的剪接，运输u含量高

12、，约100-200盐化学基的5种U1、U2、U4， 有U5的U6核仁小RNAsnoRNArRNA的加工和修饰细胞质小RNAscRNA蛋白质内质网定位合成信号等和蛋白质构成信号肽识别颗粒催化小RNAscRNA，55，(snRNA，56，(2) catayticrnainvolvedinrnasplicing，核糖57、其他小分子RNA，(三)核仁小RNA参与rRNA中核苷酸残馀化学基的修饰，(四)间充质转运蛋白，(五)微丸rnaregulationofproteine 同一生物体内不同种类的细胞球、同一细胞球在不同时间、不同状态下RNAs的表达有时间和空间专一性。RNA组学，59，第四节DNA的

13、理化性质及其应用，改性增色效果减色效果解链温度单孢杂交探针，60，核酸为两性化合物，互变异构化盐化学基在体液环境中以盐化学基性解离为主的核酸分子为酸性化合物，酮基因组亚氨基化学基，61，共轭双键，260nm波长的紫外吸收强。 核酸的紫外吸收(A260 )核苷酸ssDNA (或RNA) dsDNA，62 1. quantification A260=1.0是50g/ml双链DNA 40g/ml单链DNA (或RNA) 20g/相当于ml寡聚核苷酸2.judgementofthepuriitydna : a 20260/a 20280=1.8RNA : a 202/a 20280=2. 0，a 2

14、60应用程序，63，目的，双链分离和双链重复破坏氢键的要素有可能会使DNA变性，如过量的酸、碱、加热等。 64、定向处理、65、超和超时效应、单盐化学基单链DNA双链DNA改性，提高溶液a26，称为增色效应。 解锁曲线的中点称为中点解锁温度，或解锁温度(Tm )。 变性和恢复性是可逆的。 melting temperature，Tm，Tm :变性在相当狭窄的温度范围内完成，在该范围内紫外光的吸收值达到最大值的50%时的温度也称为DNA的解链温度，也称为解链温度(影响因素：1DNA的均匀性决定解链温度范围的大小； 2G-C碱基对含量决定解链温度高低3种介质中的离子力影响变性。 dna renaturation，DNA恢复ofthedoublehelixstructure .恢复性。 theprocesofdinaturationreatiofheheddenaturation .初次退火(分析)。 减色效果Hypochromic affect DNA恢复时，其溶液a26降低。 69，hybridization，杂交：将不同的DNA链放入同一溶液中进行改性处理，将单链DNA和RNA结合形成局部碱基对，可以形成局部双链，在不同的分子间形成杂交双链。 该杂交双链可以在不同的DNA和DNA之间、DNA和RNA分子之间或RNA和RNA分子之间形成。 这个过程称为核酸分